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w66利来国际网址多少兼容Si-CMOS的纳米柱LED可让光子整合更精确

来源:http://www.jxjuzi.com 责任编辑:w66利来国际网址 更新日期:2017-12-13 06:42 字体:
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  兼容Si-CMOS的纳米柱LED可让光子整合更精确

  美国加州大学伯克利分校(UC Berkeley)的研讨人员展现选用兼容Si-CMOS光学微影工艺的三五(III-V)族纳米柱LED规划,一起还能操控这些纳米LED的准确成长方位——这是在CMOS电路中有用整合光子,w66利来国际网址多少兼容Si-CM然后完结快速芯片上光互连的要害元素。

  研讨人员在《ACS Photonics》期刊宣布“以电信波长在具有亮堂电致发光的硅晶上完结超威型方位操控的InP纳米柱LED”(Ultracompact Position-Controlled InP Nanopillar LEDs on Silicon with Bright Electroluminescence at Telecommunication Wavelengths)一文中指出,w66利来国际网址多少Nualight:L...操控成长方位的良率高达90%,可在硅晶上完结均匀的磷化铟(InP)纳米柱数组,在CMOS兼容的条件下成长:低温且无需催化剂。

  

  

方位可操控的InP纳米柱数组在460℃时成长的低倍数扩大SEM图 一切印象中的比例尺别离对应至10μm以及1μm、4μm和40μm的成长周期(距离)

  研讨人员先从洁净的硅晶圆(111)开端,w66利来国际网址多少,在350℃下将140nm的二氧化堆积至直径约320nm的纳米级孔径中,以1μm-40μm的距离定位纳米柱成核方位。研讨人员以化学方法使硅晶外表变得粗糙后,OS的纳米柱LED可让光子整合更精确再以450℃~460℃的温度在MOCVD腔中成长InP纳米结构。研讨人员发现,纳米柱的锥角显着遭到成长温度的影响,在450℃时发生纳米针,而在460℃下几乎是笔直的柱状结构。

  研讨人员在这些纳米柱的基础上,透过同中心的中心-外壳(core-shell)成长,在pn二极管的自动区内并入五个砷化镓铟(InGaAs)量子阱,构成电驱动的n-InP/InGaAs MQW/p-InP/p-InGaAs纳米LED。

  

  

纳米柱MQW LED组件示意图

  因为中心-外壳的成长形式,纳米柱由其成核方位成长而出,并延展至氧化物开口以外,到达约1μm的终究直径。因而,当纳米柱的n掺杂中心与n-Si基板直触摸摸时,p掺杂的外壳在氧化物屏蔽上成长,消除了从p掺杂的外壳和n-Si基板的分流途径。20/200nm的Ti/Au透过歪斜的电子束蒸发到高度p掺杂的InGaAs触摸层,完结该组件以构成电触摸,其间纳米柱的小部份区域显露,并且没有金属作为LED光输出的窗口。

  为纳米柱状LED进行表征,在1510nm以及约30%的量子功率下进行射。尽管纳米柱LED的占位空间小,但可输出4μW功率,研讨人员声称这是从纳米柱/纳米结构LED所能完结的最高光输出记载。在此建置下,因为搜集功率仅5%,可用的光输出降至200nW。

  该研讨的另一个风趣之处是,该组件能以电偏置发生光增益,并在反向注入时表现出强光呼应,使其有助于完结芯片上的光子整合。

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